DE2909036A1 - Computer display of non alphanumeric graphics - accepts program input from keyboard and provides interactive processing via light pen - Google Patents
Computer display of non alphanumeric graphics - accepts program input from keyboard and provides interactive processing via light penInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Anordnungen mit denen Rechner oder Automaten mit einerThe invention relates to arrangements with which computers or machines with a
graphischen Programmiersprache für mathematische und logische Programme programmiert werden, bzw. mit denen Rechner oder Automaten gespeicherte mathematische bzw, logische Programme graphisch dargestellt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung graphische Programme.graphic programming language for mathematical and logical programs be programmed, or with which calculators or automata stored mathematical or logical programs are represented graphically. The invention also relates to graphic programs.
Das Schreiben von mathematischen bzw. logischen Programmen ist zeitaufwendig.Writing math or logic programs is time consuming.
Ein erheblicher Teil der für die Programmierung erforderlichen Zeit ist zur Suche und Beseitigung von Programmierfehlern erforderlich. Eine von uns durchgeführte Analyse der Fehlerursachen führte zu dem Ergebnis, daß die derzeitig angewendeten Programmierverfahren, bei denen die Programme mittels Tastaturen eingegeben und zur Kontrolle zeilenförmig in normaler Schrift dargestellt werden, den Fähigkeiten des menschlichen Geistes nicht optimal angepaßt sind. Besenders hoch entwickelt ist die Fähigkeit des Menschen zum Erkennen von zwei-und dreidimensionalen Strukturen; insbesondere werden Fehler in solchen Strukturen sehr schnell entdeckt.A significant portion of the time required for programming is required to search for and correct programming errors. One of us The analysis of the causes of the error led to the result that the current applied programming method in which the programs are entered using keyboards and are shown in lines in normal font for control, the skills of the human mind are not optimally adapted. Besenders sophisticated is the human ability to recognize two- and three-dimensional structures; in particular, errors in such structures are discovered very quickly.
Um die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden,werden erfindungsgemäß mathemaische und logische Programme als graphische Darstellung in den Rechner bzw.In order to avoid the disadvantages described above, according to the invention mathematic and logic programs as graphical representation in the computer resp.
Automaten eingegeben. Weiterhin werden im Rechner bzw. Automaten gespeicherte Programme mit; einem Sichtgerät graphisch dargestellt.Machine entered. Furthermore, stored in the computer or machine Programs with; a display device graphically represented.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren beschrieben. Es zeigt : Fig. 1 Ein einfaches graphisches Programm für eine mathematische Berechnung.Further features and details of the invention are based on FIG Embodiments and figures described. It shows: Fig. 1 A simple graphic Program for a mathematical calculation.
F 2 in einfaches graphisches Programm für eine logische Aufgabe.F 2 in a simple graphic program for a logical task.
Fig, 5 Das Blockschaltbild einer Anordnung zum Programmieren von Rechnern oder Automaten mit graphischen Programmen.5 shows the block diagram of an arrangement for programming computers or machines with graphic programs.
Fig. -Eire Sichtgerätbrille zur Darstellung dreidimensionaler Bilder bei der ein außerhalb der Brille geschriebenes Bildraster durch die Brille bewird.Fig. -Eire viewing device glasses for displaying three-dimensional images in which an image grid written outside the glasses is applied through the glasses.
Fig. 5 Das Blockschaldbild einer Anordnung zum graphischen Darstellen von konventionell gespeicherten Programmen.5 shows the block diagram of an arrangement for graphic display of conventionally stored programs.
Die Fig. in zeigt ein graphisches Programm zur Berechnung der Quadratwurzel aus einer positiven Zahl. Weiterhin sind in der Fig. Ib zur Erklärung des Symbolen Ziffern zugeordnet. Es bedeutet: 1 = Eingangsdaten (read) 2 = Ausgangsdaten (write) 3 = Konstante 4 = Addition 5 = Substraktion 6 = Multiplikation 7 = Division 8 = absoluter Betrag 9 = Entscheider lo = Bedingte Verzweigung (bei Eingang wahr" läuft die Information über die Seite die 11= Abzweigung angesteuert wird.) 12= Vereinigung 13 = Funktion 14= logisches Und 15 = logisches Oder 16= logisches Nicht Die Fig. 2 zeigt ein graphisches Programm zur Ermittlung des Wahrheitswertes einer logischen Funktion. in den Figuren 1 und 2 dargestellten graphischen Programme zeichnen sich dadurch aus, daß innerhalb der Programme - außer den Konstanten - der gesamte Programmablauf durch die Symbole und die Struktur der Zeichnung festgelegt wird. Es wird hier also die gemischte Darstellung von geometrischer Struktur und formalmäßiger Zuordnung von Größen, wie sie in Rechenflußbildern üblich ist, vermieden. Bei Bedarf werden in das graphische Programm noch Bemerkungen eingetragen (z.B. Formelzeichen, Formeln, Worte), die für den Programmablauf unwirksam sind und nur zur besseren uebersicht für den Programmierer dienen. Für den Ablauf des Programmes unwirksam sind z.B. Beschriftungen die außerhalb der Operationssymbole stehen. Eine andere Möglichkeit Beschriftungen als Programmunwirksam zu kennzeichnen ist, vor oder nach dem Einschreiben über eine Tastatur eine entsprechende Kennzeichnung vorzunehmen.FIG. In shows a graphic program for calculating the square root from a positive number. Furthermore, in Fig. Ib to explain the symbols Numbers assigned. It means: 1 = input data (read) 2 = output data (write) 3 = constant 4 = addition 5 = subtraction 6 = multiplication 7 = division 8 = absolute amount 9 = decision maker lo = conditional branch (with input true "runs the information about the side that 11 = junction is controlled.) 12 = union 13 = function 14 = logical and 15 = logical or 16 = logical not Fig. 2 shows a graphic program for determining the truth value of a logical one Function. The graphic programs shown in FIGS. 1 and 2 are distinguished from the fact that within the programs - apart from the constants - the entire program sequence determined by the symbols and structure of the drawing. So it will be here the mixed representation of geometric structure and formal assignment of sizes, as is customary in calculation flow diagrams, avoided. If necessary, will be Remarks entered in the graphic program (e.g. formula symbols, formulas, Words), which are ineffective for the program sequence and only for a better overview serve for the programmer. Ineffective for the execution of the program are e.g. Labels that are outside of the operation symbols. Another possibility Labels must be marked as ineffective for the program, before or after the registered mail to carry out a corresponding identification using a keyboard.
Die graphischen Programme werden mit der Anordnung nach Fig. 3 mit einem von Hand bedienten Koordinatensteuergerät 30 oder einem Lichtgriffel oder ähnlichem auf einem Sichtgerät 31 gezeichnet. Das geschieht zweckrnäßig so, daß nur die Anfangs- und Endpunkte von Verbindungsstrischen durch das Koordinatensteuergerät 30 festgelegt werden und dann die Taste der Tastatur 32 gedrückt wird, woraufbin ein automatischer Liniengenerator 33 die Verbindungsleitung auf dem Sichtgerät dargestellt. Nun wird die Taste für das nächste Operationssymbol gedrückt daß dann der Symbolgenerator 34 auf dem Sichtgerät zeichnet. Weiterhin können in oderneben die Operationssymbole Beschriftungen und mathematische und logische Gleichungen durch Tastenbetätigung eingefügt werden. Die oben genannte Zeicheneinrichtung - liefert außer den Signalen zum Zeichnen der Symbole und Verbindungsleitungen codierte Signale in den Rechner bzwr Automaten die dort, gegebenenfalls nach weiterer Umcodierung im Codierer 35, in bekannter Weise im Programmspeicher 36 gespeichert -zerden und während des Programmablaufes das Programm steuern. In der Figur 3 ist zwischen der Tastatur 32 und dem Liniengenerator 33 und dem Symbolgenerator 34 ein weiterer Codierer 37 eingefügt, der die von der Tastatur 32 kommenden Signale so umformt, daß sie vom Linien- bzw. Symbolgenerator erkennt werden. Weiterhin ist vor dem Sichgerät 31 ein Bildspeicher 38 angeordnet, so daß @@@en nach beendigung des jeweiligen Programmierschrittes die Linie bzw. das Symbol auf dem Sichtgerät 31 dargestellt wird. Der Bildspeicher 38 kann entfallen, wenn @@@ Sichgerät 31 selbst speichert oder wenn der Programmspeicher 36 terich@@@@ fessen wird und das gelesene Signal nach Umcodierung dem Sichtgerät @@@@@@@@@@@@@@@war@, Einem Zeichensymbol können auf diese Weise ein, aber auch @@@el@@@@@@@@@e der Rechner- bzw. Automatenprogrammes im entsprechen. Die Zeichenun@@@@ die Programmiereinrichtung oder Rechner bzw Automaten @@in. es werden hier also außer den von tastaturprogramierbaren @ern funktionsabläufe zusätzlich Symbolgeneratoren gesteuert.The graphic programs are with the arrangement according to FIG a manually operated coordinate control device 30 or a light pen or similar drawn on a display device 31. This is done expediently in such a way that only the start and end points of connecting stripes by the coordinate controller 30 are set and then the key of the keyboard 32 is pressed, whereupon bin an automatic line generator 33 shows the connection line on the display device. Now the key for the next operation symbol is pressed that then the symbol generator 34 draws on the display device. Furthermore, in or next to it, the operation symbols Captions and math and logic equations by pressing a button inserted. The above-mentioned drawing device - supplies besides the signals signals encoded into the computer for drawing the symbols and connecting lines or machines that are there, possibly after further recoding in the encoder 35, stored in a known manner in the program memory 36 -zden and during the program sequence control the program. In the figure 3 is between the keyboard 32 and the line generator 33 and the symbol generator 34, a further encoder 37 is inserted, the from the Keyboard 32 converts incoming signals so that they are generated by the line or symbol generator can be recognized. Furthermore, an image memory 38 is arranged in front of the viewing device 31, so that @@@ en the line resp. the symbol is displayed on the display device 31. The image memory 38 can be omitted, if @@@ self-device 31 stores itself or if the program memory 36 terich @@@@ will be measured and the read signal after recoding the display device @@@@@@@@@@@@@@@@ was @, In this way, a character symbol can be a, but also @@@ el @@@@@@@@@ e the computer or machine program in. The charactersun @@@@ the programming facility or computers or machines @@ in. So besides the keyboard-programmable Additional function sequences are controlled by symbol generators.
Bei der in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien gezeichneten Schaltung erfolgt das Zeichnen von Linien, indem die Anfangskoordinate der Linie mit dem von Hand gesteuerten Koordinatensteuergerät 30 eingestellt wird. Dann wird mit der Tastatur 32 der Befehl "Linienzeichnen" eingegeben. Wird jetzt die Koordinate des Zeichenpunktes mit dem Koordinatensteuergerät 30 verändert, dann wird entlang der neuen Koordinate eine Linie gezeichnet. Eine andere Möglichkeit zeigt die gestrichelt gezeichnete Linie. (Die vom Koordinatensteuergerät 30 kommende ausgezogene Linie entfällt in diesem Fall.) Hierzu werden die Anfangs- und Endkoordinaten der geraden Linie in den Liniengenerator 33 eingegeben. Diese beiden Koordinaten werden dann automatisch miteinander durch eine Linie verbunden. Sinngemäß können mit dieser Anordnung auch gekrümmte Linien gezeichnet werden.The circuit shown in solid lines in FIG. 3 takes place the drawing of lines by copying the starting coordinate of the line with that by hand controlled coordinate control device 30 is set. Then using the keyboard 32 the command "line drawing" was entered. Now becomes the coordinate of the drawing point changed with the coordinate control device 30, then along the new coordinate drawn a line. Another possibility is shown by the dashed line Line. (The solid line coming from the coordinate control device 30 is omitted in in this case.) For this purpose, the start and end coordinates of the straight line in the line generator 33 entered. These two coordinates will then be automatic connected to each other by a line. You can also use this arrangement accordingly curved lines are drawn.
Im einfachsten Fall wird das Programm mit Hilfe eines Lichtgriffels oder einer Koordinatensteuereinrichtung oder ähnlichem in der Reihenfolge gezeichnet, in der das Programm später abläuft. Damit gelangen dann auch die einzelnen Befehle in der richtigen Reihenfolge in den Programmspeicher. Wird beim Zeichnen bzw. In the simplest case, the program is carried out with the help of a light pen or a coordinate control device or the like drawn in the order in which the program will run later. This is how the individual commands arrive in the correct order in the program memory. Is used when drawing or
Lesen des Programmes diese Reihenfolge nicht eingehalten, dann muß die Anordnung zum Programmieren die einzelnen Programmabschnitte umsortieren. Das kann so geschehen, daß die Koordinatenpunkte von Symbolen und Leitungen der Zeichnung des graphischen Programmes vorübergehend auch gespeichert werden. Wenn dann noch die Programmablaufrichtung - die in der graphischen Darstellung z.B. durch Pfeile gekennzeichnet ist, bekannt ist, dann können die Programmablaufsohritte mit einer Umsortierautomatik umsortiert werden. Für Verzweigungen und Schleifen ist eine Verzweigungsautomatik erforderlich, die verhindert, daß Programmabv schnitte mehrfach durchlaufen werden, bzw. daß Programmabschnitte vergessen werden. flierzu wird der Koordinatenpunkt der Verzweigung bzw. Schleife beim Ei;Laufen in einen Verzweigungs- bzw. echleifenabschnitt gespeichert. Ist dieser bschnitt dann im Programmspeicher richtig eingeordnet, dann springt die Umscrtietautomatik auf diese Koordinate zuriick. Bevor die Umsortierautomatik den nächsten-Programmabschnitt sortiert, speichert sie die Anfangskoordinate des gera'i- ;einsortierterl Programmabschnittes. Bei den nächsten Rücksprüngen zu dem Verz@ punkt kann mit dieser gespeicherten Koordinate geprüft werden, ob dieser Programabschnitt schon umsortiert wurde und so Mehrfachauswertungen eines Programmabschnitr tes verhindert werden. Reading the program does not adhere to this sequence, then must rearrange the arrangement for programming the individual program sections. That can be done so that the coordinate points of symbols and lines of the drawing of the graphic program can also be saved temporarily. If then the direction of the program flow - that in the graphic representation, e.g. by arrows is identified, is known, then the program flow steps can be started with a Re-sorting can be re-sorted. There is an automatic branching function for branches and loops required, which prevents program sections from being run through multiple times, or that program sections are forgotten. the coordinate point becomes the same the branch or loop at the egg; walking into a branch or loop section saved. If this section is then correctly arranged in the program memory, then the automatic changeover jumps back to this coordinate. Before the automatic sorting sorts the next program section, it stores the start coordinate of the straight; sorted program section. The next time you return to the Delay @ point can be checked with this stored coordinate, whether this program section has already been re-sorted and so multiple evaluations of one Program sections are prevented.
Statt mit den Koordinaten der Zeichnung zu arbeiten,können auch die Anfangs-und Endpunkte der Programmabschnitte durch Symbole (z.B. Ziffern) gekennzeichnet werden. Diese Symbole werden nachfolgend als Programmadressen bezeichnet. Besonders in diesem Fall braucht der Programmierer kein zusammenhängendes Programm mehr zu zeichnen, sondern nur noch Programmabschnitte. Wie weiter unten gezeigt wird, ist aber die erfindungsgemäße Anordnung zum Programmieren trotzdem in der Lage ein zusammenhängendes graphisches Programm auf dem Sichtgerät bzw. Zeichengerät darzustellen.Instead of working with the coordinates of the drawing, you can also use the The start and end points of the program sections are identified by symbols (e.g. numbers) will. These symbols are referred to below as program addresses. Particularly in this case the programmer no longer needs a coherent program draw, but only program sections. As shown below, is but the inventive arrangement for programming is still capable of a coherent to display graphic program on the display device or drawing device.
Technisch aufwendiger, aber noch universeller in den Anwendung ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn das graphische Programm nicht auf einem Bildschirm sendern z. B. auf Papier gezeichnet wird. Mit einem Lesegerät wird dann die Zeichnung abgetastet und die Symbole identifiziert, sowie die Koordinaten oder Programmadressen der Symbole und Verbindtr1l£slinien ermittelt. Bei einer ersten Art Lesegerät folgt der Abtaster den Linien oder äquivalenten Symbolen des Programmes.Technically more complex, but even more universal in use the inventive method when the graphic program is not on a screen send z. B. is drawn on paper. The drawing is then made with a reader scanned and the symbols identified, as well as the coordinates or program addresses of symbols and connecting lines are determined. A first type of reader follows the scanner corresponds to the lines or equivalent symbols of the program.
Das graphische Programm wird also so abgetastet, ähnlich wie es ein Programmierer mit einem Lichtgriffel abtasten würde. Zum Unterschied zum Abtasten mit Lichtgriffel muß aber ein Strukturerkenner in der Anordnung vorhanden sein, der die Symbole erkennt. Weiterhin wird eine Programmanfangs-Suchautomatik benötigt.The graphic program is thus scanned in a manner similar to that of a Programmer would scan with a light pen. In contrast to scanning with a light pen, however, a structure recognizer must be present in the arrangement, who recognizes the symbols. An automatic program start search is also required.
Das ist eine Automatik die die Zeichnung solange abtastet, bis sie zum Symbol für den Prsgranr'.eginn kommt. Von dort aus wird dann der Vorlauf des graphischen Programmes systematisch verfolgt. Grundsätzlich ist es auch möglich das graphische Programm entgegengesetzt zur Programmablaufrichtung abzutasten oder Teilabschnitte des graphischen Programmes abzutasten und dann die Teilabschnitte, wie oben für die Handeingabe beschrieben wurde, automatisch umzusortieren.This is an automatic that scans the drawing until it comes to the symbol for the beginning of the prsgranr. From there, the forerun of the graphical programs systematically followed. In principle, it is also possible to scan the graphic program in the opposite direction to the direction in which the program is running, or To scan subsections of the graphic program and then the subsections, to be automatically rearranged as described above for manual input.
Bei der zweiten Art von Lesegerät wird das Programm z.B. zeilenförmig, ähnlich wie in der ernsehtecnik, abgetastet. Dabei werden die Symbole identifiziert und ihre Koordinaten bzw. Programmadressen ermittelt. Weiterhin werden die Anfangs- und Endkoordinaten bzw. Programmadressen der Verbindungslinien ermittelt.With the second type of reader, the program is e.g. similar as in the ernsehtecnik, scanned. The symbols are identified and their coordinates or program addresses are determined. Furthermore, the initial and end coordinates or program addresses of the connecting lines are determined.
Gegetenenfalls wird hierzu eine Verbindungslinie in mehrere gerade Abschnitte zerlegt. Anschließend werden die so erkannten Elemente des graphischen Programmes mittels ihrer Koordinaten oder Programmadressen mit einer Umsortierautomatik elektronisch in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt.If necessary, a connecting line into several is straight for this purpose Sections disassembled. Then the elements of the graphic Program by means of their coordinates or program addresses with an automatic sorting system electronically put together in the correct order.
Um die Ubersicht in umfangreichen graphischen Programmen zu erhöhen ist es vorteilhaft die Programme dreidimensional darzustellen. Das Zeichnen erfolgt in diesem Fall zweckmäßig mit einem dreidimensional darstellenden Sichtgerät Hierzu gehören Sichtgeräte mit zwei sich kreuzenden Strahlen, die an der Kreuzungsstelle Licht erzeugen und holographische Sichtgeräte, Weiterhin kann dem Programmierer ein dreidimensionaler Bildeindruck vermittelt werden, indem den beiden Augen verschiedene synthetische (z.B. von einem Computer erzeugte) Bilder dargeboten werden. Die beiden synthetischen Bilder stehen zueinander nach den Gesetzen des dreidimensionalen Sehens in Relation. Unbegrenzte Möglichkeiten zur Darstellung dreidimensionaler graphischer Programme gibt es, wenn die synthetischen Bilder mit Hilfe einer Sichtgerätbrille erzeugt werden, die der Betrachter trägt. Der Betrachter kann sich mit solchen Hilfsmitteln scheinbar durch das graphische Programm bewegen und dabei die notwendign Kontrollen, Korrekturen und Erweiterungen vornehmen. Bei zukünftigen Programmen, die in ihrer Komplexität weit über das hinausgehen werden, was heute programmiert werden kann, sind solche Hilfsmittel unbedingt erforderlich. Die Bilder können in der Sichtgerätbrille z.B. mit fernsehtechnischen Mitteln erzeugt werden. Einfacher ist es (Fig. 4), wenn außerhalb der Brille - z.B. auf einen großen Bildschirm 40 - ein großes Bildraster periodisch geschrieben wird. Die Nachleuchtzeit der Bildpunkte des Rasters ist sehr klein (z,B. ?o-7s). In der Sichtgerätbrille befindet sich für jedes Auge 41 des Betrachters ein Helligkeitsmodulator 42 der von den Bildsignalen 43, 44 synchron mit dem Schreiben des Bildrasters angesteuert wird. Beim Betrachten des Bildrasters erhii?so der Programmierer den Eindruck eines dreidimensionalen Bildes. Farbige Bilder können erzeugt werden, wenn entweder ein farbiges Raster geschrieben wird, wobei die verschiedenen Farben zu verschiedenen Zeiten geschrieben werden, oder wenn in der Sichtbrille die Transparenz für verschiedene Farben unabhängig gesteuert wird.To increase the overview in extensive graphic programs it is advantageous to display the programs in three dimensions. The drawing is done In this case, it is advisable to use a three-dimensional display device for this purpose include vision devices with two intersecting beams at the intersection Generate light and holographic viewing devices, furthermore the programmer can a three-dimensional image impression can be conveyed by giving the two eyes different synthetic (e.g. computer generated) images are presented. The two synthetic images relate to one another according to the laws of three-dimensional vision in relation. Unlimited possibilities for displaying three-dimensional graphical There are programs when the synthetic images are made with the help of vision device glasses are generated that the viewer wears. The viewer can use such aids seemingly move through the graphic program while making the necessary controls, Make corrections and additions. For future programs that are in their Complexity will go far beyond what can be programmed today, such aids are absolutely necessary. The images can be seen in the display goggles e.g. generated by means of television technology. It is easier (Fig. 4) if outside the glasses - e.g. on a large screen 40 - a large image grid is written periodically. The afterglow time of the pixels of the grid is very high small (e.g.? o-7s). In the vision device goggles there is 41 des for each eye Viewer a brightness modulator 42 of the image signals 43, 44 synchronously is controlled by writing the image grid. When looking at the image grid This gives the programmer the impression of a three-dimensional image. Colored ones Images can be generated if either a colored grid is written, where the different colors are written at different times, or if the transparency for different colors is controlled independently in the viewing glasses will.
Das Zeichnen des dreidimensionalen graphischen Programmes erfolgt mit einem Lichtgriffel oder einem Koordinat enst euergerät. Bei dreidimensionaler graphischer Wiedergabe von gespeicherten Programmen ist es vorteilhaft, wenn das Bild gedreht und verschoben werden kann, wenn also der Beobachtungsstandpunkt scheinbar verändert werden kann. Hierzu werden die in einem Informationsspeicher befindlichen Koordinaten der graphischen Darstellung automatisch auf die dann den neuen Beobachtungsstandorten entsprechenden Koordinaten umgerechnet.The three-dimensional graphic program is drawn with a light pen or a coordinate enst your device. With three-dimensional graphic reproduction of stored programs, it is advantageous if the Image can be rotated and shifted, so if the observation point appears to be changes can be. For this purpose, the coordinates located in an information memory are used the graphical representation automatically to the then the new observation locations corresponding coordinates converted.
Die Gleichungen für diese Koordinatentransformationen sind von der Geometrie bekannt.The equations for these coordinate transformations are from the Known geometry.
Einer Kompromiß zwischen Ubersichtlichkeit und technischen Aufwand ist eine zweidimensionale Darstellung, bei der aber im elektronischen Speicher soviel Informationen gespeichert sind, daß die Projektionen auf mehrere Raumrichtungen ermittelt werden können und diese Projektionen dann auf dem zweidimensionalem Sichtgerät dargestellt werden. Die zweidimensionale Darstellung kann gegebenenfalls perspektivisch verzerrt erfolgen.A compromise between clarity and technical effort is a two-dimensional representation, but with so much in the electronic memory Information is stored that the projections on several spatial directions can be determined and these projections then on the two-dimensional viewing device being represented. The two-dimensional representation can optionally be in perspective distorted.
Die automatische graphische Darstellung von Programmen bietet auch Vorteile bei der Suche von Fehlern im Programm, und bei der Korrektur des Programmes. Das gilt nicht nur für graphische in den Rechner, Automaten oder das Programmiergerät eIngegebene Programme, sondern auch für konventionelle Programme. Die Darstellung des Programmes kann mit einem Sichtgerät oder mit einem Zeichengerät z.E. auf Papier erfolgen Im einzelen verläuft der Vorgang in der erfindungsgemäßen Anordnung zur Verarbeitung graphischer Programme folgendermaßen (Fig. 5): Mit einem Befehlsdecoder 50 werden die einzelnen im Programmspeicher 51 gespeicherten Befehle erkannt. Die Ausgänge des Befehlsdecoders 50 steuern Symbolgeneratoren 33 und Liniengeneratoren 34 mit denen die Zeichen z.B. auf dem Sichtgerät 31 dargestellt we den. wischen zwei Symbolen wird auf dem Sichtgerät 31 ein vorgegebener Abstand eingehalten. Zwei benachbarte Symbole - entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Befehlen - werden durch Linien miteinander verbunden. Die Lage und Rickrung der Linien ergeben sich aus den Koordinaten der zu verbindenden Symbole.The automatic graphing of programs also offers Advantages when looking for errors in the program and when correcting the program. This does not only apply to graphics in the calculator, machine or programming device Entered programs, but also for conventional programs. The representation of the program can be done with a display device or with a drawing device e.g. on paper In detail, the process takes place in the arrangement according to the invention for Processing of graphic programs as follows (Fig. 5): With an instruction decoder 50, the individual commands stored in the program memory 51 are recognized. the Outputs of the command decoder 50 control symbol generators 33 and line generators 34 with which the characters are shown e.g. on the display device 31. to wipe two symbols, a predetermined distance is maintained on the display device 31. Two Adjacent symbols - corresponding to two consecutive commands - are indicated by Lines connected to each other. The position and direction of the lines result from the coordinates of the symbols to be connected.
Weil der Mensch räumliche Strukturen viel besser erfassen kann als die übliche zeilenförmige Auflistung von Programmschritten, wird die Fehlersuche durch die graphischene Darstellung erheblich einfacher und schneller. Erkannte Fehler werden zweckmäßig mit Anordnungen korrigiert, wie sie oben für das Einschreiben graphischer Programme beschrieben wurden. Die Fehler können aber auch in konventioneller Weise beseitigt werden.Because humans can grasp spatial structures much better than the usual line-based listing of program steps is troubleshooting the graphical representation makes it considerably easier and faster. Detected errors are appropriately corrected with orders such as those above for registered mail graphic programs have been described. The errors can also be in conventional Way to be eliminated.
Nachfolgend werden einige Maßnahmen beschrieben, die die Fehlersuche erleichtern: Der Programmablauf im Rechner, Automaten oder im Programmiergerät (im Programmiergerät ist gegebenenfalls ein Prozesser angeordnet, der zum Prüfen der Programme dient) kann schrittweise oder so langsam erfolgen, daß der Programmierer den einzelnen Programmschritten folgen kann. Die gerade vom Prozessor bearbeiteten Programmabschnitte werden durch zusätzliche Symbole oder Farben oder dauernde oder periodische Variation der Helligkeit oder räumliches Wobbeln von Linien markiert. Die Zwischenergebnisse der Rechnung oder logischen Entscheidung werden ausgegeben. Die ausgegebenen Ergebnisse werden insbesondere an der Stelle bzw. dicht daneben, in die graphische Darstellung eingeblendet, an der sie anfallen. Sie können aber auch am Rand des Sichtgerätes bzw. auf einem getrennten Display dargestellt werden. Weiterhin können alle Zwischenergebnisse in einer Zwischenergebnissp eicheraut omat ik gespeichert werden und durch eine anleinr ichtung, z.B. einem Lichtgriffel, angewählt werden. Die entsprechende Stelle in der graphischen Darstellung wird zweckmäßig markiert. Wenn solch eine Zwischenergebnisspeicherautomatik vorhanden ist, dann ist es nicht notwendig das Programm während der Fehlersuche langsam oder in Schritten ablaufen zu lassen, denn die Zwischenergebnisspeicherautomatik speichert nach einer Anforderung die einem Programmablauf zugecrdneten Ergebnisse und hält sie solange gespeichert, bis eine neue Anforderung kommt; ohne Rücksicht, ob in der Zwischenzeit der Prozessor aufgrund von anderen Daten andere Ergebnisse berechnet hat.Some measures for troubleshooting are described below facilitate: The program sequence in the computer, machine or programming device (in Programming device, if necessary, a processor is arranged to check the Programs) can be done gradually or so slowly that the programmer can follow the individual program steps. The ones just processed by the processor Program sections are indicated by additional symbols or colors or continuous or periodic variation of the brightness or spatial wobbling of lines marked. The intermediate results of the calculation or logical decision are output. The output results are particularly at the point or close to it, displayed in the graph where they occur. But you can can also be shown on the edge of the viewing device or on a separate display. Furthermore, all interim results can be saved in an interim results storage machine ik can be saved and selected by a device, e.g. a light pen will. The corresponding point in the graphic representation becomes appropriate marked. If there is such an automatic intermediate result storage, then it is not necessary to run the program slowly or in steps while troubleshooting to run, because the automatic intermediate results storage saves after a Requests the results assigned to a program sequence and holds them for as long saved until a new request is received; regardless of whether in the meantime the processor calculated different results based on different data.
Wesentlich weniger Speicherplatz als mit einer Zwischenergebnisautomatik ist erforderlich, wenn das Programm periodisch abläuft und mit einer Stroboskop automatik die Zwischenergebnisse entnommen werden und mit dem Sichtgerät bzw.Much less storage space than with an automatic intermediate result is required when the program runs periodically and with a strobe the interim results are taken automatically and with the display device or
Display dargestellt werden, wobei der Ort des graphischen Programmes der diesem Zwischenergebnis zugeordnet ist markiert wird. Die Stroboskopautomatik enthält einen Programmadressengenerator. Immer dann, wenn im periodisch ablaufenden Programm diese Programmadresse aufgerufen und der entsprechende Programmbefehl ausgeführt wird, speichert die Stroboskopautomatik das Ergebnis dieses Programm schrittes bzw. sie stellt das Ergebnis unmittelbar mit dem Sichtgerät oder Display dar. Wenn die Frequenz der periodischen Programmadressenentnahme durch die Stroboskopautomatik ungleich der Frequenz des periodischesn Programmablaufes ist, dann ändern sich die Orte des graphischen Programmes von denen die zugehörigen Zwischenergebnisse dargestellt werden. Für den Programmierer läuft das Programm scheinbar mit der Differenz der beider Frequenzen ab. Soll dieser scheinbare Programmablauf in Richtung des normalen Programmablaufes erfolgen, dann muß die Frequenz der Stroboskopautomatik größer (z.B. um 011erz) als die Frequenz des Programmablaufes sein. In der Regel werden während des Arbeitens mit der Stroboskopautomatik die Daten die dem Rechner bzw. Automaten oder dem Programmiergerät zugeführt werden zeitlich konstant sein. Insbesondere beim Suchen grober Fehler ist das aber nicht unbedingt erforderlich. Statt ein Zwischenergebnis können zur gleichen Zeit auch Gruppen, insbesondere von im Programm benachbarten Zwischenergebnissen dargestellt werden.Display, with the location of the graphic program which is assigned to this intermediate result is marked. The automatic strobe contains a program address generator. Whenever im periodic Program this program address is called and the corresponding program command is executed the automatic stroboscope saves the result of this program step or it shows the result directly with the viewing device or display. If the Frequency of the periodic program address extraction by the automatic stroboscope is not equal to the frequency of the periodic program sequence, then the change Locations of the graphic program from which the associated intermediate results are shown will. For the programmer, the program seems to run with the difference between the both frequencies. Should this apparent program sequence in In the direction of the normal program sequence, then the frequency of the automatic stroboscope must be used be greater (e.g. by 011erz) than the frequency of the program run. Usually the data are transferred to the computer while working with the automatic stroboscope or machines or the programming device are supplied to be constant over time. However, this is not absolutely necessary, especially when searching for gross errors. Instead of an intermediate result, groups, especially of in the program adjacent intermediate results are displayed.
Der besondere Vorteil graphischer Programme ist, daß damit auch sehr umfangreiche und komplizierte Programme in einer relativ kurzen Zeit erstellt und korrigiert werden können. Um umfangreiche Programme übersichtlich zu gestalten, ist es vorteilhaft wenn sehr kleine Operationssymbole mit einfacher Struktur (Punkte, Kreise, Vielecke, Balken, Kreuze, Sterne, Kugeln, Pyramiden1 Kegel, Pols.The particular advantage of graphical programs is that with them, too large and complex programs created and in a relatively short time can be corrected. To make extensive programs clear, it is advantageous if very small operation symbols with a simple structure (dots, Circles, polygons, bars, crosses, stars, spheres, pyramids, cones, poles.
gone) verwendet werden. Um die Symbole trotzdem unterscheiden zu knnen,werden verschiedene Farben und/oder verschiedene Helligkeiten für die Symbole verwendet. Weiterhin können dieSymbole mit verschiedenen Frequenzen und/oder Tastverhältnissen blinken. Bei diesem Blinken ändert sich nicht nur die Helligkeit sondern es kann auch die Farbe variieren.gone). In order to be able to distinguish the symbols anyway, different colors and / or different brightnesses are used for the symbols. Furthermore, the symbols can have different frequencies and / or duty cycles flash. With this flashing, not only does the brightness change, but it can also vary the color.
Die Ubersicht wird auch verbessert, wenn Verbindungslinien oder ganze Programm.The overview is also improved when connecting lines or whole Program.
abschnitte in verschiedenen Farben oder verschiedenen Blinklichtern dargestellt werden. Vorteilhaft ist es auch, wenn Programmabschnitte wahlweise auf der Darstellung ausgeblendet werden können.sections in different colors or different flashing lights being represented. It is also advantageous if program sections are optionally available can be hidden from the display.
Der besseren Programmübersicht dient weiterhin eine Automatik in der die Darstellung des graphischen Programmes wahlweise vergrößert oder verkleinert mit dem Sichtgerät oder mit dem Zeichengerät dargestellt werden kann. Entsprechend dem Darstellungsmaßstab werden dann größere oder kleinere Programmabschnitte auf dem Sichtgerät zur gleichen Zeit sichtbar. Da bei einer stark verkleinerten Darstellung die Symbole auf dem Sichtgerät nicht mehr identifiziert werden können, ist es zweckmäßig, wenn von einem bestimmten Verkleinerungsmaßstab an automatisch andersartige kleinere und einfachere Symbole dargestellt werden, insbesondere einfache Symbole wie sie weiter oben beschrieben wurden. Eine andere MöglichReit ist, dann mit einem oder wenigen Einheitssymbolen zu arbeiten, wobei Jedes Symbol (z.B. mit einem Lichtgriffe angewählt werden kann, wodurch dann der Operationsbefehl, den dieses Symbol symbolisiert, auf dem Sichtgerät oder einem getrennten Display dargestellt wird.An automatic system in the continues to provide a better overview of the program the representation of the graphic program either enlarged or reduced can be displayed with the display device or with the drawing device. Corresponding the scale of the program is then larger or smaller visible to the display device at the same time. As with a greatly reduced representation the symbols on the display device can no longer be identified, it is advisable to if from a certain reduction ratio onwards automatically different smaller ones and simpler symbols, especially simple symbols like them described above. Another possibility is with an or few standard symbols to work, whereby each symbol (e.g. with a light handle can be selected, whereby then the operation command this Symbol symbolizes, shown on the display device or on a separate display will.
Das Anfertigen umfangreicher Programme wird erleichtert, wenn Unterprogramme oder Teilabschnitte eines Programmes im Hauptprogramm nur als ein Symbol dargestellt werden. Die Unterprogramme bzw. Teilabschnitte eines Programmes können unabhängig programmiert werden. Im Rechner oder Automaten oder Programmiergerät wird dann das Unterprogramm bzw. der Teilabschnitt des Programmes entweder automatisch an der richtigen Stelle in das Programm eingeordnet oder während des Programmablaufes springt das Programm, an der durch das Symbol gekennzeichneten Stelle, auf das Unterprogramm bzw. auf den Teilabschnitt des Programmes. Weiterhin kann wahlweise automatisch in das graphische Programm statt des Symboles das Unterprogramm bzw. der Teilabschnitt des Programmes detailliert eingeblendet werden.The creation of extensive programs is made easier if subprograms or parts of a program are only shown as a symbol in the main program will. The sub-programs or sections of a program can be independent programmed. The Subprogram or the section of the program either automatically at the in the correct place in the program or jumps during the program sequence the program, at the point indicated by the symbol, to the sub-program or on the part of the program. You can also choose to have it automatically in the graphic program, instead of the symbol, the subprogram or the subsection of the program can be displayed in detail.
Besonders bei umfangreichen zellularen zwei- und dreidimensionalen graphischen Programmen kann es nützlich oder sogar unbedingt erforderlich sein, das Programm teilweise oder vollständig automatisch zu erzeugen. Dazu werden z.B. Programm; abschnitte räumlich periodisch automatisch entweder unverändert wiederholt oder der neue Teil des Programmes weicht nach einer vorgegebenen Funktion vom Musterprogramm ab. Das so erzeugte Gesamtprogramm kann mit einem Sichtgerät oder einem Zeichengerät dargestellt werden.Especially with extensive cellular two- and three-dimensional graphic programs it can be useful or even absolutely necessary, to generate the program partially or completely automatically. For this purpose e.g. Program; Sections spatially periodically repeated either automatically unchanged or the new part of the program deviates from the sample program according to a specified function away. The overall program generated in this way can be used with a display device or a drawing device being represented.
In komplexen graphischen Programmen können Linien, die die Symbole verbinden, die als die Richtung des Programmablaufes festlegen, die uebersicht behindern.In complex graphic programs, lines can be used to represent the symbols connect, which determine the direction of the program flow, which hinder the overview.
Es ist zweckmäßig statt Verbindungsleitungen Symbole für zu verbindende Punkte zu verwenden. In die Verbindungssymbole der beiden zu verbindenden Punkte des graphischen Programmes wird z.B. die gleiche Ziffer eingetragen. Noch günstiger ist es, wenn in den graphischen Programmen wahlweise Verbindungslinien oder Verkleinerungssymbole eingeblendet werden können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn Verbindungslinien bzw. Verbindungssymbole klassifiziert werden. Verbindungen die große Programmabschnitte umfassen gehören z.B. einer anderen Klasse an als Verbindungen die kleinere Programmabschnitte umfassen. Es können dann wahlweise ganze Klassen von Verbindungen in der einen oder anderen Form dargestellt werden oder vollkommen ausgeblendet werden.It is advisable to use symbols for connecting lines instead of connecting lines Use points. In the connection symbols of the two points to be connected of the graphic program, for example, the same number is entered. Even cheaper it is when in the graphic programs either connecting lines or reduction symbols can be displayed. It is advantageous if connecting lines or Connection symbols are classified. Connections the large program sections For example, they belong to a different class than connections that contain smaller program sections include. You can then selectively whole classes of compounds in one or the other displayed in a different form or completely hidden.
Die LeistwngsSähigkeit graphischer Programme kann wesentlich gesteigert werden, wenn außer arithmetischen und logischen Operationen auch Operationen und entsprechende Symbole für Zeitmultiplex, Zeitverzögerung und Rechengenauigkeit eingeführt werden. Zeitmultiplexoperationen und Zeitverzögerungsoperationen sind besonders für Programme für Meß- und Regelgeräte vorteilhaft. Symbole für Rechengenauigkeit können den Programmablauf beschleunigen, da die ihnen zugeordneten Operationen bewirken, daß die Rechnung abgebrochen wird, wenn die vorgegebene Stellenzahl erreicht ist. Das graphische Programmieren ist dem konventionellem Programmieren besonders in Multiprozessorsystemen, d.h. in Systemen in dem ein Programm gleichzeitig von mehreren (oder sogar sehr vielen) Prozessoren bearbeiüberlegen tet wird. Mit Symbolen für Multiprozessorbetrieb kann der Programmierer relatív einfach den einzelnen Prozessoren ihre Aufgaben zuweisen. Damit die Ergebnisse der in verschiedenen Prozessoren bearbeiteten Programmabschnitte zur richtigen Zeit an Verknüpfungsstellen zur Verfügung stehen, wird nach ein Symbol für Leertakte eingeführt. Während Leertakten erfolgt keine Veränderung in den damit gekennzeichneten Programmabschnitten. Statt des Leertaktsymboles kann auch mit einem Takt- bzw. Zeitangabesymbol gearbeitet werden. Diese Symbole legen fest, in welchem Takt (z.B. gezählt vom Start des Programmes) bzw. zu welchem Zeitpunkt ein Zwischenergebnis für eine Operation bereitgestellt wird.The performance of graphic programs can be increased significantly become, if in addition to arithmetic and logical operations, operations and corresponding symbols for time division multiplex, time delay and computational accuracy introduced will. Time division multiplexing and time delaying operations are special advantageous for programs for measuring and control devices. Calculation accuracy symbols can accelerate the program flow, since the operations assigned to them cause that the calculation is canceled when the specified number of digits is reached. Graphic programming is particularly similar to conventional programming Multiprocessor systems, i.e. in systems in which a program is simultaneously shared by several (or even a very large number of) processors. With symbols for Multiprocessor operation allows the programmer to relatív simply the individual processors assign their duties. So that the results of the processed in different processors Program sections are available at the connection points at the right time, is introduced after a symbol for empty bars. There is no during idle cycles Change in the program sections marked with it. Instead of the empty bar symbol you can also work with a clock or time symbol. These symbols define in which cycle (e.g. counted from the start of the program) or at which When an intermediate result is made available for an operation.
In der Regel wird das graphische Programm zum Programmieren und zum Aufsuchen von Fehlern in Programmen verwendet werden. Grundsätzlich möglich ist es aber auch, das graphische Programme auch während des Programmablaufes zum Steuern des Rechners oder Automaten zu verwenden. Das graphische Programm dient dann also als Programmspeicher.As a rule, the graphic program is used for programming and for Debugging programs can be used. Basically is possible But it also allows the graphic program to be controlled during the program sequence of the computer or machine. The graphic program is then used as program memory.
Die Anwendung graphischer Programme ist nicht auf Digitalrechner beschränkt.The use of graphic programs is not restricted to digital computers.
Es können auf diese Weise auch Analogrechner und Hybridrechner programmiert werden.Analog computers and hybrid computers can also be programmed in this way will.
In der anhand von Fig. 4 beschriebenen Sichtgerätebrille können auch abbildende optische Elemente (z.B. Linsen) in den Strahlengang eingefügt werden. Auf diese Weise ist es möglich das betrachtete Bild, bei unveränderter Größe des periodisch geschriebenen Bildrasters, zu vergrößern oder zu verkleinern, gegebenenfalls auch zu verzerren. Die Anwendung dieser Sichtgerätebrille ist nicht auf die Betrachtung graphischer Programme beschränkt. insbesondere können damit auch andere graphische Darstellungen von Computerresultaten betrachtet werden. Diese Sichtgerätebrille bietet dann besondere Vorteile, wenn mehrere Personen in einem Raum verschiedene Darstellungen betrachten wollen, ohne sich dabei gegenseitig zu stören. Weiterhin bei dreidimensionalen bildlichen Darstellungen. Das Bildraster kann mit einer Bildröhre mit kleiner Nachleuchtzeit,mit einer Flying-Spot-Röhre oder mit einem anderen Lichtpunktabtaster geschrieben werden. In Sonderfällen kann es auch vorteilhaft sein, ein direkt mit dem Bildraster geschriebenes Bild bzw. graphische Darstellung mit einem Bild bzw. einer graphischen Darstellung, die in der Sichtgerätebrille erzeugt wird, zu überlagern.In the vision device glasses described with reference to FIG. 4 can also imaging optical elements (e.g. lenses) can be inserted into the beam path. In this way it is possible to keep the image at the same size as the periodically written image grid, to enlarge or reduce, if necessary too distort. The application of these display goggles is not based on viewing graphic programs are limited. in particular can so too other graphical representations of computer results can be viewed. These Vision goggles offer particular advantages when several people are in one Want to look at different representations in the room without looking at each other disturb. Furthermore with three-dimensional pictorial representations. The image grid can be done with a picture tube with a short afterglow time, with a flying spot tube or written with another light point scanner. In special cases it can also be advantageous to use an image or image written directly with the image grid. graphical representation with an image or a graphical representation that is shown in the vision device glasses is generated to superimpose.
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